CN101067034A - 一种矿物基复合材料及由其制备的散热器 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种矿物基复合材料及由其制备的水媒采暖用散热器，该材料由1500－3000目石墨粉、聚丙烯、碳纤维、偶联剂和抗氧剂经过高速搅拌及造粒工序制成，然后把制成的材料放入注塑机内注塑成形，再由热熔焊接机器焊接而成。

Description

一种矿物基复合材料及由其制备的散热器
技术领域
本发明涉及一种应用于水媒采暖用的新型矿物基复合材料散热器及其原料的制备方法。
背景技术
现有实际使用的水媒采暖用散热器均用各种金属材料制成，具有造价高、维护费用高、浪费资源、污染严重、易被腐蚀、使用寿命短等缺点。近年来，也有个别关于用改性聚丙烯、聚乙烯材料制备散热器等装置的报道，但均因散热性能及工作压力不能达到水媒散热器的使用环境的要求而未能实际使用。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种导热性能优异的矿物基复合材料以及利用这种材料制备的散热器及制作方法。该散热器具有如下优点：耐腐蚀、重量轻、造价低、易维护、节能环保。
本发明的技术方案如下：
该矿物基复合材料由下列重量份的原料组成：1500-3000目石墨粉100份、聚丙烯约65-105份、碳纤维约1-10份、偶联剂1-6份、抗氧剂0.5-4.5份。将以上组分的原料在高速搅拌机中混合，再放入双螺杆造粒机中造粒即可。
优选组份为：1500-3000目石墨粉100份、聚丙烯75-105份、碳纤维2-5份、偶联剂2.5-5份、抗氧剂1.5-2.5份。偶联剂可以使用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、有机铬偶联剂、铝酸锆偶联剂、铝酸脂偶联剂等；抗氧剂可以使用酚类、芳胺类等常规抗氧剂，如抗氧剂1010、抗氧剂2246、抗氧剂264、抗氧剂3114、抗氧剂310、抗氧剂CA等。
该散热器的制备方法：散热器半成品由注塑机注塑而成，组装方式为热熔焊接。具体步聚为首先将该矿物基复合材料放入注塑机中预先烘干；然后设定注塑机各级温度，注塑机喷嘴温度为200-230℃，后面各级温度以10-20℃递减；当各级温度均达到要求时即可注塑，注塑流速为40-60克/秒；注塑压力为80-120公斤(具体视模具内产品重量而定)；保模时间为0.5-1.5分钟，保模压力为80公斤；脱模即成散热器半成品；然后用热熔焊接机器将散热器半成品焊接成单片，再把各单片焊接成组，每组片数按用户要求而定。
散热器采用注塑工艺的优点：
1、可制造外形各样的美观而大方的散热器，如圆管散热器、椭圆管散热器、带肋片的圆管及椭圆管散热器、平板散热器等等。
2、注塑产品的承压能力佳，如目前给水系统中的管件，如PPR管件、PE管件、PB管件均为注塑产品，承压能力有目共睹。
3、生产效率高。
本发明比传统散热器以及目前专利中公开的各种材料的散热器更具有显著的优点，具有实质性的进步。
以下为传统散热器以及目前专利中公开的各种材料的散热器所存在的缺陷。
(1)某些专利中涉及到塑料的散热器的主要缺陷：该散热器使用挤出设备挤出成形，但由于挤出后的型材承压能力极差，因而难以在实际中应用。
(2)某些合金型材中内衬塑料的散热器的主要缺陷：虽然该散热器可在实际中使用，但由于其主要制备材料仍然为金属，金属散热器存在的各种弊端并不能真正解决，而且其造价高昂，难以被大众认可。
(3)传统金属散热器的主要缺陷：1、消耗金属资源；2、生产过程中会造成诸多的污染；3、易腐蚀，使用寿命短；4、每个采暖季均要进行对散热器及锅炉的维护处理，从而增加了用户的采暖费用；5、金属散热器重量大，在各个环节中所需的运输费用高。
本发明中的矿物基复合材料散热器的特点：
(1)本散热器使用的原料可以回收再利用，并且造价低廉；
(2)由于本散热器采用注塑成形，使散热器承压能力有了极大的提高；
(3)本散热器在制备的各个环节中无污染；
(4)本散热器的重量轻，大大降低了散热器在运输、安装等环节中的成本；
(5)本散热器在各种水质下均不会腐蚀，抗老化性能极佳，从而大大延长了其使用寿命；
(6)由于本散热器为注塑成型、热熔组装，因此可以做到造型的多样性，美观性。
综上所述，本散热器具有其它散热器所明显不及的优势，是值得大力推广的发明。
附图说明
示意图以双圆柱散热器为例：
图1为该散热器主视图剖面示意图
图2为该散热器左视图剖面示意图
图3为该散热器横截面示意图
具体实施方式
下面通过具体实施例，进一步说明本发明的特点。
实施例1：将100kg2000目石墨粉、90kg聚丙烯(燕山化工生产，型号为4220)、3kg碳纤维、3.5kg铝酸脂偶联剂(济宁得亚利公司生产，型号为DYL-3)、2kg抗氧剂(ADK公司生产，型号为1076)、在高速搅拌机中混合，经过双螺杆造料机(南京科亚公司制造，型号为CKY-95)造粒，再放入注塑机内注塑成形，最终由热熔焊接机焊接组装。
实施例2：将100kg2000目石墨粉、105kg聚丙烯、8kg碳纤维、5.5kg铝酸脂偶联剂、4kg抗氧剂、在高速搅拌机中混合，经过双螺杆造料机造粒，再放入注塑机内注塑成形，最终由热熔焊接机焊接组装。

Claims (5)

1、一种矿物基复合材料，其特征为由如下组分构成：1500-3000石墨粉100份、聚丙烯约65-105份、碳纤维约1-10份、偶联剂1-6份、抗氧剂0.5-4.5份。
2、如权利要求1所述的矿物基复合材料，其中1500-3000目石墨粉100份、聚丙烯75-105份、碳纤维2-5份、偶联剂2.5-5份、抗氧剂1.5-2.5份。
3、一种散热器，由权利要求1-2中任一项的矿物基复合材料经注塑而成。
4、一种散热器的制备方法，其特征在于首先将权利要求1-2中任一项的矿物基复合材料放入注塑机中预先烘干；然后设定注塑机各级温度，注塑机喷嘴温度为200-230℃，后面各级温度以10-20℃递减；当各级温度均达到要求时即可注塑，注塑流速为40-60克/秒；注塑压力为80-120公斤(具体视模具内产品重量而定)；保模时间为0.5-1.5分钟，保模压力为80公斤；脱模得到散热器半成品。
5、一种散热器组，其特征在于用热熔焊接机器将权利要求3的散热器半成品熔接成单片，再把各单片熔接成散热器组。
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